論全自動培養基制備機在馬鈴薯脫毒苗生產中的應用

劉永強 劉全國

[摘? ? 要]在馬鈴薯脫毒苗生產之中，全自動培養基制備機的合理使用，就能夠滿足實際的生產要求，最終提升其對應的生產效率。因此，文章就全自動培養基制備機進行重點的分析探討，希望可以滿足馬鈴薯脫毒苗的生產要求。

[關鍵詞]馬鈴薯脫毒苗;全自動培養基制備機;生產

[中圖分類號]TQ051.8 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）11–0–02

Discussion on the Application of Automatic Medium Preparation Machine

in the Production of Virus-free Potato Seedlings

Liu Yong-qiang， Liu Quan-guo

[Abstract]In the production of virus-free potato seedlings， the rational use of the fully automatic culture medium preparation machine can meet the actual production requirements and ultimately improve the corresponding production efficiency. Therefore， the article focuses on the analysis and discussion on the automatic culture medium preparation machine， hoping to meet the production requirements of potato virus-free seedlings.

[Keywords]potato virus-free seedlings; fully automatic culture medium preparation machine; production

隨著時代的不斷發展，現階段在各種生產之中，機械化的應用越來越頻繁。而在馬鈴薯的脫毒苗生產中，全自動培養基制備機的實用，就能夠滿足生產需求，這值得重點研究。

1 全自動培養基制備機在馬鈴薯脫毒苗生產中應用的背景分析

世界馬鈴薯脫毒組培苗生產的尖端先進技術主要集中在歐洲，筆者公司近年來一直以技術引進為手段，保持著對其先進技術的跟蹤。但由于知識產權制度限制和技術當地適宜性限制，生產中需要的關鍵技術未能引入，需進行自主創新研究。本項目擬開展馬鈴薯脫毒苗繁育裝備自動化自主創新研究，解決當前我國種薯企業生產中存在的“技工短缺、勞動強度大、人力密集、操作枯燥、電耗較高”的瓶頸問題。針對傳統的洗瓶滅菌、培養基制備、培養基滅菌、倒瓶擴苗等環節，需要大量的技工勞力的問題，采用自動化生產裝備替代部分人工勞動;馬鈴薯脫毒苗生產中其它新工藝的改進：包括脫毒苗擴繁方式全部扦插，使馬鈴薯脫毒苗的生長更健壯、抗病性更強，使脫毒苗透光、透氣性更好，濕度不易流失，成苗快，在3～5a新技術將在脫毒試管苗中全部應用，提高50 %以上的工作效率，脫毒苗成活率提高至99 %以上。而全自動培養基制備機的應用，就能夠適應馬鈴薯脫毒苗生產，從而滿足工作效率與脫毒苗成活率的提升。因此，本文就全自動培養基制備機進行了全面的分析。

2 全自動培養基制備機研究

2.1 設備使用范圍

培養基制備機是一種集攪拌、滅菌、冷卻于一體的設備，它克服了現有技術中的無菌制備，提高了生產效率。其原理是采用飽和蒸汽進行消毒滅菌，利用蒸汽冷凝時釋放大量潛熱，使被消毒的液體處于高溫狀態，經過一定時間，破壞所有細菌及芽胞組織，達到消毒滅菌的目的。可廣泛用于醫療、食品、制藥、微生物、培養基制備等行業以及科研教育單位。

2.2 結構及特點

此培養基制備機是集飽和蒸汽發生器、滅菌容器、自動灌裝機于一體的新型設備。其中在滅菌容器內配備了新型的磁力攪拌器，進行無級調節，相對于以前的自動灌裝機運用的螺旋式攪拌渦輪而言更為穩定;在灌裝方面其通過時間繼電器和腳踏開關控制灌裝量和灌裝速度;本設備最大的優點在于可對液體直接進行高壓滅菌，實行一站式操作，更加節約時間。

本設備的壓力表、調壓閥、灌裝調壓閥等都集中安裝在培養基制備機的上蓋，便于操作者觀察操作，控制面板采用電子觸摸屏，使操作更方便。滅菌容器頂部裝有微啟式彈簧安全閥，當滅菌容器內壓力超過最高允許范圍時，能自動開啟、排放超壓蒸汽，待滅菌容器的蒸汽壓力回降至正常時，能自動關閉，起到確保安全使用的作用。滅菌容器采用不銹鋼制作，在其外圍包裹了絕熱性能良好的硅酸鋁棉，有利于節省能源和避免環境溫度過高。設備結構具體見圖1所示，設備顯示屏見圖2所示。

2.3 全自動培養基制備機操作流程（自動）

2.3.1 開機前需準備以下工作流程

檢查蠕動泵的泵頭卡是開啟的。連接分裝口與回流管。開啟蠕動泵電源及設置分裝量。開啟自動封口機總電源—開啟凈化—開啟紫外線燈—開啟封口溫度（140～150℃）;開啟空氣泵電源開關（紅色帽子）。打開出氣閥門（氣管連接處藍色手柄）。正常情況下氣泵不要關閉;開啟純水和冷卻水閥門（與管道平行為開）（閥門在機器后面的墻上）。關閉攪拌桶下的培養基出口。

2.3.2 滅菌工作流程

①開啟設備總電源開關（在電箱內左上角轉至1）。②開啟控制屏幕總電源開關（綠色按鈕按下為開）屏幕開始工作。③設置滅菌參數和按下蒸汽按鈕。蒸汽開始加熱。④加注培養基原料前先向拌料桶內先加1/3的純凈水。攪拌設置為四檔。確保攪拌均勻。加入培養基原料，定容桶內培養基總容量至刻度線上位。按下屏幕上的升溫按鍵，培養基開始上升溫。到了60 ℃關閉升溫（最高為60 ℃），如溫度過高容易燙傷皮膚。測量pH。測量值如不是所需值請調控到所要值。

2.3.3 滅菌設置步驟

設置控制屏幕上的參數。①設置滅菌最高溫度，正常設在121 ～122 ℃之間。②最低溫度設置是培養基分裝溫度，正常設置在40 ～50 ℃。③滅菌時間（計量單位為分鐘）設置是滅菌計時時間不能低于15 min。④按下復位鍵。⑤按下蒸汽按鈕。按下升溫滅菌按鈕，設備進入自動滅菌程序。中途不可再設置參數，（如設置了需從新復位后按下蒸汽按鈕。按下升溫滅菌按鈕，設備進入自動滅菌程序）。⑥當設置滅菌溫度到時開始滅菌時間計時同時開啟管道滅菌，當計時完畢培養基自動冷卻。溫度到分裝設定值時設備自動進入恒溫工作。待進入分裝。

分裝步驟：①閉合蠕動泵頭手柄。②取下回流管固定在分裝位置上。③設置分裝參數。④開啟培養基制備機上的灌裝開關。⑤啟動自動落杯。⑥開啟起動開關輸送帶自動行走當杯子經過分注口時啟動灌裝（轉至手動頁面按3次以上灌裝排出管水空氣和水，⑦當杯子經過熱封口時啟動封口同時啟動切斷。⑧培養基快分裝完時依次關閉自動落杯—自動灌裝—自動封口—自動切刀，分裝完畢裝上回流管。開始蠕動泵壓桿。

清洗。首先關閉培養基灌裝—開啟蒸汽—開啟管道滅菌（約1 min）—開啟排污（約30 s，壓力表回零為止）。用純凈水沖洗。排桶內的洗滌水啟動排污泵抽出。完畢關電源。

培養基制備機停機。①關閉屏幕下綠色按鈕。②關閉總電源開關。關閉氣泵電源及閥門。關閉純水及冷靜水閥門。

蒸汽發生器排污為每3 d排一次。機器后面有排污閥門。

2.3.4 調試

安裝完畢后，將滅菌容器內清洗干凈，用干凈棉布將設備表面擦拭干凈。仔細檢查各部連接是否正確。確定無誤后，準備試機，可用純凈水代替溶液測定設備的壓力、溫度和滅菌時間等。空載運行試驗：按設備的操作方法開始試驗（見操作流程）。檢查各開關和安全附件，檢查管路系統連接部位和滅菌容器蓋密封有無滲漏，工作參數是否符合要求。安全聯鎖裝置是否靈敏可靠，可用純凈水代替溶液測定各儀表顯示是否準確，同時檢測壓力和滅菌時間等。

2.3.5 設備維護

①刀片更換。使用23號手術刀片。松開兩只鎖緊螺絲更換。②蠕動泵硅膠管更換。經常長時間使用后硅膠管產生疲勞，每使用一次移動一下位置，更換時向上移動泵頭固定卡片往外移出硅膠管。裝入時也應相同向上移動泵頭固定卡片往內移入硅膠管并且右左拉動確認硅膠管完全裝入。如未完全裝入會導致硅膠管破裂。③潤滑油添加。設備所有活動部分都要注入高溫油脂。根據設備使用量。如每天工作應每周加注一次。④空氣過濾的維護等。空氣壓縮機應每用觀察機油位尺。每周排出儲氣罐內的污水;設備內有儲氣罐每用排污;油水分離器內污水每周排出。根據使用時間定期加入專用油。

2.3.6 注意事項

論在工作或者待機狀態，確保PP組培培養盒處于填滿狀態，如圖3所示，當傳感器3感知到組培培養盒已經用完，此時會給驅動電機2供電，轉動培養盒料倉的輸送帶將后續的PP組培盒向前方的杯架內移動，如果PP組培盒沒有填充或者填充滿，傳感器1會感知并保持驅動電機供電，如果培養基自動灌裝封口機處于長期待機狀態，則驅動電機2會長期運行，可能導致驅動電機長時間運行而損壞電機。

3 結束語

通過提高馬鈴薯脫毒苗的生產效益，進一步提高了本地區馬鈴薯脫毒種薯普及率，5a內脫毒苗普及率達60 %以上，提高優良品種覆蓋率。提高馬鈴薯的產量和品質，增加產品的檔次，提高農產品的商品率，提升馬鈴薯產業層次，促進馬鈴薯生產向規模化、專業化、產業化方向發展。這一切的優勢都得益于全自動培養基制備機的合理使用，所以在今后還需要重點的探討，從而確保全自動培養基制備機能夠順利地使用下去，逐漸發揮其最大的功效。

參考文獻

[1] 段宏兵，徐濤，蔡興奎，姚飛虎.馬鈴薯微型薯機械化生產關鍵技術與裝備研究進展[J].華中農業大學學報，2021（4）：54-62.